JPH0670553B2 - 熱風供給式連続炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炉体の長さ方向に正確な温度勾配を持たせる
ことのできる熱風供給式連続炉に関し、特に、金属粉末
やセラミック粉末の成型後の脱脂を行なう脱脂炉として
有用な炉に係るものである。

［従来の技術］ 従来の熱風供給式連続炉においては、長尺の炉体内で被
処理物を炉体の長さ方向に移送し、一方、熱風を被処理
物の進行方向と逆方向から炉体の長さ方向に流通させ、
それにより、自然に発生する温度勾配雰囲気下で被処理
物を徐々に昇温させるようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このような連続炉では、自然に発生する温度
勾配により被処理物を昇温させているため、昇温管理を
正確に行なうことはできない。

したがって、従来の連続炉では、セラミック粉末の成型
後の脱脂のように、厳しい昇温管理を必要とする処理を
行なうことはできない。そのため、このような厳しい昇
温管理を行なわなければならないものについては、バッ
チ炉を利用している。しかし、バッチ炉では処理効率が
悪い。

そこで、連続炉でありながら、温度を細かく管理できる
ものが望まれていた。本発明は、長尺な炉体の長さ方向
に、正確な温度勾配を与えることのできる、熱風供給式
の連続炉を提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、長尺の炉体の内部に熱風を供給することによ
り、炉体の長さ方向の一端から他端に向って移送される
被処理物を加熱する熱風供給式連続炉において、炉体の
長さ方向と直交する方向に熱風を流通させる熱風流通手
段を、炉体の長さ方向に多数配するとともに、各熱風流
通手段により炉体内部に供給する熱風の温度を独立的に
制御する熱風温度制御装置を設けたことを特徴としてい
る。

［作用］ 各熱風供給手段により熱風を炉内に流通させると、炉体
の長さ方向に各々の熱風供給手段の負担する加熱ゾーン
が多数形成され、そのゾーン毎の温度管理ができるよう
になる。たとえば、各熱風供給手段が供給する熱風の温
度を、炉体の長さ方向一端側のものから他端側のものに
行くに従い徐々に変化させると、炉体内部には、人口的
に管理可能な正確な温度勾配が作られる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は実施例として示す連続脱脂炉の全体平面図であ
る。この炉は、矩形断面を有する長尺の炉体１の左方に
被処理物の装入口、右方に取出口を備え、被処理物を左
方から右方に移送しながら加熱して脱脂するものであ
る。図中左端にある符号２で示すものは、被処理物を炉
内に装入するためのプッシャーである。

炉体１は、長さ方向に10個のゾーンに区画されており、
各ゾーンにそれぞれ熱風循環装置（熱風供給手段）３が
配備されている。熱風循環装置３は、炉体１内におい
て、炉体１の長さ方向に直交する方向に熱風を流通させ
るもので、第２図及び第３図に示すように構成されてい
る。第２図は炉の横断面図、第３図は模式的に示す炉の
平断面図である。

これらの図に示すように、各熱風循環装置３は、炉体１
の側壁に互いに対向するよう形成された５対の熱風吹出
口4a及び熱風吸込口5aと、これら熱風吹出口4a及び吸込
口5aにそれぞれ接続された５対の熱風吹出管４及び吸込
管５と、５本の熱風吹出管４をまとめる吹出側ヘッダ管
６及び５本の熱風吸込管５をまとめる吸込側ヘッダ管７
と、吹出側ヘッダ管５と吸込側ヘッダ管７を連絡する連
通管８と、連通管８に設けられ、吸込管５側から取り込
まれた空気を吹出管４側に送る循環ファン９と、循環フ
ァン９の後段に配され、連通管８を通る空気を加熱する
ヒータ10と、被処理物の搬送方向上手側の４本の吹出管
４に接続され（第３図参照）、ヒータ10によって加熱さ
れた熱風に冷風を送り込んで熱風温度を低下させる希釈
空気供給管11と、循環ファン９の後段とヒータ10との間
に接続され、循環熱風のうちの一部を排気する排気管12
とから構成されている。

以上のように各熱風循環装置３が構成されていることに
より、炉体１の側壁には、炉体１の長さ方向に50個の熱
風吹出口4a及び50個の熱風吸込口5aが並んでいる。そし
て、各熱風循環装置３においては、第２図中矢印（イ）
方向に熱風を循環させ、それにより各吹出口4aから対向
する吸込口5aに向って熱風を流通させる。つまり、炉体
１内空間に、炉体１の長さ方向と直交する方向に熱風を
水平に流通させることができるようになっている。

13は熱風吹出管４に介在されたダンパ、14は希釈空気供
給管11に介在された供給量調節バルブ、15は排気管12に
介在された排気ダンパ、16は循環ファン９の吸込側に設
けられたダンパ付きの外気取り入れ口である。また、希
釈空気供給管11には、第１図に示すように、１個のブロ
ア17からヘッダ管18を介して空気が送られるようになっ
ている。

また、炉体１内の、空気希釈を行なわない熱風吹出口4a
の近傍には、第３図に示すように熱電対19が配置されて
おり、希釈しない状態の熱風吹出し温度を測定できるよ
うになっている。そして、この測定データは、温度制御
装置20に入力され、温度制御装置20により前記ヒータ10
の出力を制御し、それにより吹出熱風の温度を調整する
構成となっている。

この場合、１つの熱風循環装置３について見てみると、
搬送方向上手側から下手側に向って徐々にほぼ直線的な
勾配を描いて吹出熱風の温度が上昇するように、希釈空
気供給量がバルブ14によつて調節されている。すなわ
ち、第３図に示すように、吹出口4aを上手側から順次
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとすると、吹出口Ａについては希釈
空気を多量に供給して熱風の温度を大きく下げ、Ｂ、
Ｃ、Ｄと行くにつれ希釈空気量を徐々に減少させて熱風
の温度低下割合を徐々に少なくし、それにより、第４図
に示すような温度勾配を持たせるようにしているのであ
る。このように、各熱風循環装置３においては、５つの
熱風吹出口4a……から吹出す熱風の温度が、上手側から
下手側に行くにつれ徐々に高くなるように制御されてい
る。この制御をここでは「空気希釈による温度制御」と
呼ぶ。

一方、炉体１の長さ方向に上手から下手に向って並んだ
10台の熱風循環装置３、３……について見ると、これら
熱風循環装置３の各連通管８を通る熱風の温度は、各ヒ
ータ10の出力を変化させることにより上手側から下手側
に行くにつれ徐々に段階的に高くなるように制御されて
いる。この制御を「ヒータによる温度制御」と呼ぶと、
「ヒータによる温度制御」は大きなレベルでの制御、
「空気希釈による温度制御」は小さいレベルでの制御を
行なうようになっている。

そして、上の２つの制御を合わせることにより、全熱風
循環装置３の50個の熱風吹出口4aから吹出す熱風を、上
手から下手に行くに従いほとんど直線的な温度勾配をも
って炉体１内に流通させ得るようになっている。

なお、炉体１の内部には、第２図に示すように下面に搬
送用ローラ21が配設され、その上を搬送台22に載せられ
た被処理物Ｗが移動できるようになっている。この場
合、被処理物Ｗは、複数段間隔をおいて積層されたパレ
ット23の上に載せられ、水平方向に熱風が流通する環境
に置かれている。

次に、上記の構成の連続脱脂炉の作用を説明する。

この炉においては、プッシャー２により第１図中左方の
装入口から炉体１内部に被処理物Ｗを装入し、徐々に右
方に向って移送する。一方、炉体１の内部には、各熱風
循環装置３により熱風を流通させる。すなわち、各熱風
循環装置３の循環フアン９により空気流を発生させ、こ
の空気流をヒータ10により加熱し、吹出側ヘッダ６を介
して各吹出管４に分配して送る。この吹出管４には、希
釈空気供給管11から所定量の希釈空気を合流させられて
おり、吹出管４内で熱風の温度が調節される。そして、
温度調節された熱風が吹出口4aから炉体１内に吹き出さ
れる。吹き出された熱風は水平に流れて、対向する吸込
口5aから取り込まれ、再びファン９に戻る。このように
熱風を循環させることにより、炉体１の内部に対して、
炉体１の長さ方向の直交する方向に熱風を流通させる。

熱風を炉体１内に流通させると、熱風は、段積みされた
パレット23の間を水平に流れて、パレツト23上の被処理
物Ｗを昇温させ、被処理物Ｗ内の油分を蒸発させた後、
この油分を運んで、吸込口5aから吸われ、吸込管５、吸
込側ヘッダ管７を経由して、循環ファン９に戻る。そし
て、再び、吹出管４に向けて送り出される。このように
油分を運んで循環する際、熱風の一部は排気管12から外
部に排気され、その代わりに外気取り入れ口16から外気
が新たに補給され、それにより、被処理物Ｗの脱脂が行
なわれる。

ところで、50個並んだ吹出口4aから吹出される熱風の温
度は、上述のように炉体１の上手側から下手側に向って
徐々に高くなるように制御されている。このため、炉体
１の内部には、炉体１の装入口側から取り出し口側に徐
々に温度が高くなる50個のゾーンが人口的に作られてい
る。この場合、各ゾーンの境界には、別に仕切りが設け
られているわけではなく、単に一定の方向に流れる熱風
によりゾーンが形成されているから、ゾーンとゾーンの
間には熱風同士が混合して中間温度層ができる。そし
て、炉体１の内部には、炉体１の長さ方向にわたって、
ほとんど連続的に温度が変化する環境が形成される。し
たがって、炉体１の上手側から下手側に所定の速度で連
続的に移送される被処理物Ｗは、徐々に温度が高くなる
よう管理されたゾーン内を通過して、徐々に昇温させら
れ脱脂される。

この場合、炉体１の内部においては、人為的な温度管理
が行なわれているので、被処理物Ｗが急激な温度変化に
さらされるおそれはない。したがって、セラミック粉末
の成型体のように、昇温中の急激な温度変化に対して割
れが生じたりするものに対しても、脱脂処理を連続的に
行なうことができる。

また、上の実施例の場合、吹出口4aと吸込口5aを炉体１
の側壁に対向配置しているので、熱風を炉体１の長さ方
向と直交する方向に正確に流通させることができる。し
たがって、熱風の通る道が確定され、熱風による炉体１
内部の温度管理の精度が高められる。また、水平に熱風
が流れることにより、段積みされたパレット23上の被処
理物を効果的に脱脂処理することができる。

さらに、熱風の温度制御を行なうに当たり、大きいレベ
ルの制御はヒータにより行ない、小さいレベルの制御は
空気希釈により行なうようにしている。すなわち、ヒー
タによる温度管理と空気希釈による温度管理を併用して
いるから、炉内の温度が非常に細かくしかも簡単に制御
されることになる。

なお、上記の実施例においては、熱風の温度制御をヒー
タ制御及び空気希釈制御の両方式併用で行なったが、ど
ちらか一方の方式で統一してもよい。また、上記実施例
においては、脱脂炉の場合を説明したが、本発明は他の
加熱炉にも勿論適用できる。

［発明の効果］ 本発明の連続炉によれば、各熱風供給手段によって熱風
を炉内に流通させることにより、炉体の長さ方向に各々
の熱風供給手段の負担する加熱ゾーンを多数形成するこ
とができ、各ゾーン毎の温度管理ができるようになる。
したがって、たとえば、各熱風供給手段が供給する熱風
の温度を、炉体の長さ方向一端側のものから他端側のも
のに行くに従い徐々に変化させることにより、炉体内部
に、人口的に管理可能な温度勾配を作ることができる。
このため、セラミックス粉末成型体等の脱脂を行なう場
合のように、厳しい昇温管理が必要な場合にも適用で
き、脱脂炉として有用性を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例としての連続脱脂炉を示し、第
１図は炉の全体平面図、第２図は炉の横断面図、第３図
は模式的に示す炉の一部平断面図、第４図は第３図で示
した部分における炉内温度分布を示す図である。 １……炉体、３……熱風循環装置（熱風供給装置）、４
……熱風吹出管、4a……熱風吹出口、５……熱風吸込
管、5a……熱風吸込口、８……連通管、９……循環ファ
ン、10……ヒータ、11……希釈空気供給管、12……排気
管、19……熱電対、20……温度制御装置。23……パレッ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺の炉体の内部に熱風を供給することに
   より、炉体の長さ方向の一端から他端に向って移送され
   る被処理物を加熱する熱風供給式連続炉において、炉体
   の長さ方向と直交する方向に熱風を流通させる熱風流通
   手段を、炉体の長さ方向に多数配するとともに、各熱風
   流通手段により炉体内部に供給する熱風の温度を独立的
   に制御する熱風温度制御装置を設けたことを特徴とする
   熱風供給式連続炉。